5.2. С целью уменьшения времени счёта случайный процесс можно уменьшить до 20 секунд. Отсекаем выбранный процесс на 1000 точек (20 с.) (рис.61)

Рис. 61. Отсеченный случайный процесс

ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ

• Многократным нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Окно ? Д/Н» и подтвердить, нажав клавишу (перевести машину в режим «Рус») «Д».

• Ввести пределы «от 1», нажать «Enter», «до 1000», опять нажать «Enter».

5.3. Поскольку колебания с малыми амплитудами (вибрация) не вызывают усталостного колебания, то рекомендуется отфильтровать процесс от высоких частот. Для этого производим фильтрацию побочных частот и оставляем процесс с частотой 1,5…2 Гц (рис.62)

Рис. 62. Фильтрация случайного процесса

Инструкция к оператору

• Многократным нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Помехи ? Д/Н» и подтвердить, нажав клавишу «Д».

• Последующим нажатием клавиши «Enter» выбрать пункт «Фильтр Н.Ч. Д/Н» и подтвердить выбор клавишей «Д».

• Нажать два раза «Enter» и при появлении меню «Частота отсечки (Гц) – … » ввести значение, лежащее в пределах 1,5 … 2 Гц, нажать клавишу «Enter».

5.4. Корректируем процесс до приведения амплитудного значения _а , равного _ПР, для этого необходимо рассчитать _ПР и n:

; ;;;.

5.5. Корректировка процесса (рис.63) проводится умножением всех экстремумов процесса на коэффициент, который рассчитывается по формуле

,

где _MAX; _MIN - значения амплитуды по случайному процессу (см.рис.62) (данные брать по модулю), МПа.

В нашем случае берем значения для третьего сечения (см.рис.57):

МПа;

МПа;

МПа;

.

Рис. 63. Корректировка случайного процесса

ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ

• Корректировку процесса проводим в главном меню (если на экране нет главного меню, необходимо нажать клавишу «Esc»).

• Выбираем меню «Режим/CALK», нажимаем клавишу «Enter».

• Курсором помечаем слово «умножение» и нажимаем «Enter».

• С клавиатуры вводим рассчитанный в предыдущем пункте множитель (в нашем примере коэффициент n=20) и нажимаем «Enter».

• Выйти в главное меню, нажав клавишу «Esc».

• Вернуться в пункт «Просмотр реализации в графическом режиме».

5.6. Опять отсекаем процесс на 1000 точек (см.п. 5.2);

В качестве контроля предыдущих действий (расчет коэффициента n) проверяем _ПР (см. п.5.5. настоящего раздела) с полученными результатами корректированного случайного процесса (рис. 64)

.

Для нашего примера |-31,08| + |60,84| = 91,92  92 МПа.

Рис. 64. Повторная фильтрация случайного процесса

ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ

• Распечатать изображение экрана (рис. 64) на принтере, нажав клавишу «Print Screen».

5.7. Схематизируем случайный процесс по методу полных циклов для расчета ресурса (рис. 65).

Рис. 65. Гистограмма полных циклов отфильтрованного процесса

ИНСТРУКЦИЯ К ОПЕРАТОРУ

• Многократным нажатием клавиши «Enter» выбираем пункт «Ресурс ? Д/Н» и подтверждаем, нажав клавишу «Д».

• Распечатать изображение экрана на принтере, нажав клавишу «Print Screen».

5.8. Вычисляем ресурс в выбранном сечении, для этого необходимо определить предел выносливости материала по формуле

,

где _-1 - табличное значение предела выносливости для своего материала (см. табл. 41); - ориентировочное значение коэффициента концентрации,= 2;- ориентировочное значение коэффициента запаса прочности,= 2…2,5.

МПа.

Значение ресурса вычисляется при m=4, N_G=2000000 и m=5, N_G=5000000. При этом средний ресурс в циклах нагружений в программе определяется по формуле Серенса-Когаева:

, при ,

где a_p - расчетная сумма относительных долговечностей; -медианное значение предела выносливости;N_G - абсцисса точки перелома кривой усталости (базовое число циклов); m - показатель угла наклона левой ветви кривой усталости; - среднее значение амплитуды напряжений i–й ступени гистограммы; t_i – относительное число повторений амплитуды .

Средний ресурс в часах работы

,

где  - эффективная частота, Гц.

Полученные результаты приведены на рис.66,67.

Рис. 66. Расчет ресурса при m = 4, N_G = 2000000